DE1922383A1

DE1922383A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1922383A1
Application number: DE19691922383
Authority: DE
Inventors: Franz Eheim; Eckert Dipl-Ing Dr Konrad
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1969-05-02
Filing date: 1969-05-02
Publication date: 1970-11-19
Also published as: FR2047257A5; US3631743A; GB1305775A; AT298160B

Description

R. 9465
24.4.1969 Su/Wa

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart W, Breitscheidstrasse4

Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritspumpe für Brennkraftmaschinen mit Inderung der geförderten Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Drehzahl durch-Unterbrechen der Pumpenförderung mindestens bei Erreichen der Maximaldrehzahl infolge Aufsteuerns eines Enblastungskanals des Pumpenarbeitsraums während des Förderhubs des Pumpenkolbens mittels einen hin- und hergehenden Regelgliedes, das durch die Flüssigkeit" einer s;ynchron mit; der Hauptpumpe angetriebenen Hilfr.ptimpe Lm Sinne seines Hingangs angetrieben wird und während βοί.ϊΗ;ί>

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Rückgangs dadurch gebremst wird, daß es wenigstens einen Teil der Flüssigkeit die seinen Hingang verursacht hat, durch mindestens eine Drossel mit willkürlich änderbarem Querschnitt hindurchpressen muß, so daß bei einem bestimmten Drosselquerschnitt und Erreichen einer bestimmten Drehzahl das Regelglied infolge Eintretens des sogenannten "flüssigen Anschlags" nicht mehr in seine Ausgangslage zurückläuft, ^obei der größtmögliche voreinstellbare Querschnitt,· die Maximaldrehzahl begrenzt,

Bei einer bekannten Kraftstoff einspritzpumpe dieser Art (siehe deutsche Patentschrift 1 258 18?) wird die während des Rückgangs des Regelgliedes verdrängte Flüssigkeit über zwei hintereinander geschaltete Drosseln geleitet, von denen die eine der Änderung der Drehzahl dient, die zweite voreingestellt als größtmöglicher Querschnitt die Maximaldrehaahl begrenzt.

Die Verwendung derartiger Pumpe für Schleppermotoren macht erforderlich, daß die Drehzahl des Motors bei Einschaltung des auf der Straße benutzten Ganges des Wechselgetriebes also die Höchstgeschwindigkeit des Schleppers begrenzt sein soll und zwar je nach den gesetzlichen Bestimmungen unterschiedlich, so daß die Höchstgeschwindigkeit auch einstellbar sein sollte. In den unteren Arbeitsgängen jedoch soll der Motor zur Abgabe einer höheren Leistung auch Ms zu einer höheren maximalen Drehzahl laufen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraft st off einspritzpumpe zu entwickeln, die diesen Forderungen der Praxis gerecht wird. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der bei Normalbetpielb die Sfaximaldrehzahl begrenzende größtmögliche Querschnitt durch entsprechende Mittel, insbesondere abhängig von dem Gang eines Wechselgetriebes, auf einen kleineren größtmöglichen Querschnitt !umschaltbar ist, wodurch die Naximaldrehzahl herabgesetzt wird»

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Eine erste vorteilhafte Ausgestaltimg der Erfindung ist derart, daß zwischen dem Drosselschieber, an dem die eigentliche Regeldrossel angeordnet ist, und dem von außen zu betätigenden Stellglied, mit dessen Hilfe der Drosselschieber zur Änderung des Regeldrosselquerschnitts verstellt wird, ein bei einem bestimmten Widerstand nachgebendes Übertragungsglied angeordnet ist, und daß der Drosselschieber zur Änderung des die MaximäldreJiz^l^bestimmenden größtmöglichen Querschnitts ^gsSs^^iiinVVe^riegelung am weiteren in Richtung Vergrößerung des Querschnitts bewirkenden Verdrehen gehindert wird, wobei der Drosselschieber zur Änderung des Querschnitts in an sich bekannter Weise verdrehbar ist und daß die Verriegelung mittels eines Elektromagneten bewirkt wird, wobei ein Riegel in entsprechende Nuten eines Drehhebels des Drosselschiebers greift.

Eine zweite andere Ausgestaltung der Erfindung ist derart, daß zur Regelung in an sich bekannter Weise zwei Drosseln hintereinander geschaltet sind, von denen die erste zur Normaldrehzahlregelung dient, die zweite den die Maximaldrehzahl begrenzenden größtmöglichen Querschnitt bestimmt, wobei die zweite Drossel zwei Schaltstellung mit unterschiedlichem Querschnitt aufweist, wobei in an sich bekannter Weise die erste Drossel an einem im Pumpengehäuse verdrehbaren Drosselschieber angeordnet ist, und ihr Querschnitt mittels eiziar am Drosselschieber angeordneten schrägen Steuerkante änderbar ist und daß die zweite Drossel zwischen einem zweiten Drosselschieber und dem erstgenannten Drosselschieber gebildet wird, in dessen Zentralbohrung der zweite Drosselschieber axial verschiebbar gleitet und mit einer Ringnut ausgestattet ist, deren eine schräge Stirnkante je nach axialer Lage dieses zweiten Drosselschiebers den Querschnitt einer im ersten Drosselschieber verlaufenden Bohrung steuert .Auch hier kann die Umschaltung der zweiten Drossel elektromagnetisch erfolgen.

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Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch das erste Ausführungsbeispiel, Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie H-II in Fig. 1 Fig. 3 einen Schnitt durch das zweite Ausführungsbeispiel, Fig. 4 die Befestigung des Elektromagneten am Pumpengehäuse.

In einem Pumpengehäuse 1 arbeitet in einer Bohrung 2 ein Pumpenkolben 3. Dieser Kolben wird durch nicht dargestellte Mittel so angetrieben, daß er eine hin-und hergehende sowie rotierende Bewegung ausführt. In die Bohrung 2 münden eine Einlaßleitung 4 und eine bestimmte Anzahl von Förderleitungen 5, von denen jede ein Rückschlagventil 6 enthält. Um während eines jeden Förderhubes den Pumpenarbeitsraum mit einer Förderleitung 5 in Verbindung zu- setzen, ist in der Oberfläche des Kolbens 3 eine Verteilerlängsnut 7 angeordnet. Ferner wird zur Speisung des Arbeitsraumes während des Abwärtshubes des Kolbens 3, dieser mit der Einlaßleitung 4 durch einen axialen Kanal 8 verbunden, der einerseits in den Pumpenarbeitsraum und andererseits in einen Querkanal 9 mündet, der über eine Ringnut 10 und Nuten 11 die Verbindung zur Einlaßleitung 4 darstellt.

Zur Regelung der Förderleistung der Pumpe während eines jeden Förderhubes des Pumpenkolbens 3χ dient als Regelglied ein Regelschieber 12, der in einem Zylinder 13 arbeitet und eine Entlastungsleitung mit den zwei Abschnitten 14a und 14b steuert, wobei der Abschnitt 14a den Pumpenarbeitsraum mit dem Inneren des Zylinders 13 u£'* der Abschnitt 14b den Zylinder 13 mit einem Raum niederen Drucks verbindet.

Der Regelschieber 12 wird für seinen Hingang durch eine Regelflüssigkeit angetrieben, die pulsierend synchron mit

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dem Förderhub des Pumpenkolbens 3 unter den Regelschieber · 12 durch eine Hilfspumpe gefördert wird, die einen durch eine Stufe des Kolbens 3 gebildeten Kolben 15 aufweist, der in einem Zylinder 16 arbeitet. Vom Zylinder 16 führt eine Förderleitung 17 über ein Rückschlagventil 18 zum unteren. Ende des Zylinders 13. Eine Speiseleitung 19 mündet in den Zylinder 16 und wird durch den Hilfskolben 15 gesteuert.

Der Zylinder 16 ist mit dem unteren Ende des Zylinders 13 außerdem noch durch eine Leitung 20, die in das innere eines Zylinders 21 mündet, und einer von dort ausgehenden Leitung 22 verbunden. Dabei ist die öffnung, durch welche die Leitung 20 in den Zylinder 21 mündet, bei 23»23' gedrosselt. Der freie Querschnitt dieser Drosselstelle 23»23' kann durch Verdrehen eines Steuerschiebers 24,24' verändert werden, der hierfür eine schräge Steuerkante 25,25' hat.

Die durch <ie Hilfspumpe geförderte Regelflüssigkeit bewirkt den Hingang des Regelschiebers 12 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder26, die den Regelschieber 12, in der durch seine Anlage an einem Anschlag 27 bestimmten Ruhestellung zu halten oder ihn in diese zurückzuführen sucht.

In dem Augenblick, in dem während des Druckhubs des Pumpenkolbens 3 der Regel schieber 12 die beiden Abschnitte 14a und 14b der Entlastungsleitung miteinander verbindet, wird die Kraftstoffeinspritzung unterbrochen. Der Hingang des Regelschiebers ist in dem Augenblick beendet, in dem seine Unterkante einen Überströmkanal 28 aufsteuert.

Der Rückgang des Regelschiebers 12 wird dadurch gebremst, daß dieser dabei Flüssigkeit aus dem Zylinder 13 durch den Drossel-

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querschnitt 23»23* pressen muß. Über einer bestimmten Antriebsgeschwindigkeit des Kolbens 3»15 wird der Regelschieber 12 infolge dieser Bremsung, bevor er seine Ruhestellung erreicht hat, durch die neu geförderte Antriebsflüssigkeit für seinen nächsten Hingang angetrieben. Es tritt also der sogenannte flüssige Anschlag auf. Hierdurch wird der zur öffnung des Entlastungskanals 14a,14b erforderliche Hub des Regelschiebers , kurzer und zwar umso kürzer je mehr die Antriebsgeschwindigkeit des Kolbens 3»15 bei dem gleichen Drosselquerschnitt 23,23' steigt. Jedem Drosselquerschnitt 23,23' entspricht also eine bestimmte Motordrehzahl und zwar je enger der Drosselquerschnitt 23»23' ist, desto kleiner ist die entsprechende Motordrehzahl und je größer der Drosselquerschnitt 23123¹ISt, desto höher ist die entsprechende Motordrehzahl. Durch den mit dem Steuerschieber 24,24' einstellbaren größtmöglichen Querschnitt der .Drosselstelle 23,23' ist somit die Maximaldrehzahl oder Höchstdrehzahl bestimmt.

Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist am Steuerschieber 24 ein Flansch 30 angeordnet, der eine radiale Ausnehmung 31 (Fig. 2) hat. Gegenüber dem Flansch 30 ist ein Elektromagnet 32 angeordnet, an dessen Anker 33 ein Zapfen 34 vorgesehen ist, der bei Abschalten der Magnetspule 35 und infolgedessen axialem Verschiebens des Ankers 33 durch eine Feder 36 in die Ausnehmung 31 des Flansches 30 eingreift. Der Anker 33 ist mittels einer Nut 37 und einem Stift 38, welcher fest mit dem Magnetkern 39 verbunden ist, gegen Verdrehen gesichert. Durch den Zapfen 34 und die Ausnehmung 31 ist der Drehbereich des Steuerschiebers 24 begrenzt.

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Solange der Zapfen 54 nicht in Eingriff ist, d.h. solange die Hagnetspule 35 erregt ist, kann durch die schräge Steuerkante 25 die Drosselstelle 23 vollkommen geöffnet werden. Sobald hingegen der Elektromagnet 32 abgeschaltet wird und der Zapf en 34- zum Eingriff kommt, ist der an der Drosselstele einstellbare größtmögliche Querschnitt wesentlich kleiner, bo daß in dieser Stellung auch die maximal mögliche Motordrehzahl wesentlich kleiner ist.

Wird der Elektromagnet abgeschaltet solange der Zapfen 34 nicht in Überdeckung mit der Ausnehmung 31 steht, so daß er auf die Stirnfläche des Flansches 30 stößt, so genügt ein geringes Verdrehen des Steuerschiebers 24 in Richtung Abnahme der Drehzahl und der Zapfen rastet in der Ausnehmung 31 ein.

Zwischen Steuerschieber 24 und einem vom Fahrer betätigten Stellglied 41 ist als elastische Verbindung eine Schleppfeder 42 angeordnet, die gespannt wird, wenn der Zapfen 34 eingerastet ist und der Fahrer durch Durchdrücken des Gaspedals das Stellglied 41 weiter verdrehen würde als infolge der Einrastung des Zapfens 34 der Steuerschieber 24 verdreht werden kann. Die Kraft der Schleppfede? 42 ist so ausgelegt, daß sie bei Kormalbetrieb eine spielfreie Kupplung darstellt. Die Schleppfeder 42 ist um einen hohlen Abschnitt 43 des Stellgliedes 41 angeordnet und greift mit ihrem einen Ende in eine Bohrung 44 einer Nase des Stellglieds 41. Das andere Ende einer Schleppfeder 42 greift in eine Bohrung eines Flansches 46 des Steuerschiebers 24. Das Stellglied ist .im Gehäuse 1 und mit seinem hohlen Abschnitt 43 auf einem

Zapfen 47 des Steuerschiebers 24 geführt.

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Bei dem in Pig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist in einer Axialbohrung 48 des Steuerschiebers 24 ein Stellkolben 4-9 axial verschiebbar angeordnet.

Der vom Eegelschieber 12 über die Leitung 22 verdrängte Kraft-• stoff gelangt über eine Ringnut 50» deren eine Begrenzungskante als schräge Steuerkante 25' ausgebildet ist, und eine Bohrung 51 in eine auf dem Stellkolben 49 angeordnete Ringnut 52 und über eine Bohrung 53 in eine Ringnut 54. Je nach Dreh-(P stellung des Steuerschiebers 24' wird wie beim ersten Ausführungsbeispiel durch die Steuerkante 25' die öffnung 23'» durch welche die Leitung 22 in den Zylinder 21 mündet, mehr oder weniger gedrosselt. Aus der Ringnut 54 gelangt dann der Kraftstoff über die Leitung 20 in den Zylinder 16 der Hilfspumpe.

,Der Stellkolben 49 ist fest mit dem Anker 33 des Elektromagneten 32 verbunden. Die Anordnung ist hier derart gewählt, daß bei Einschalten des Elektromagneten also bei Erregen der Magnetspule 35 der Stellkolben 49 entgegen der Kraft der Feder 36 verschoben wird und der Mündungsquerschnitt 59 der Bohrung 53 voll geöffnet ist, was dem Normalbetrieb entspricht.

Sobald der Stellkolben 49 nach Abschalten der Magnetspule 35 axial in die gezeichnete Stellung verschoben wird, wird über eine schräge Begrenzungskante 55 .der Mündungsquerschnitt 59 der Bohrung 53 gedrosselt, so daß der größtmögliche, die Maximal-, drehzahl bestimmende Drosselquerschnitt nicht an der Drosselstelle 23' eingestelfcwird, sondern durch den noch verbleibenden Querschnitt 59 der Mündung der Bohrung 53 bestimmt wird. Durch Verdrehen des Drosselschiebers 24' kann der Querschnitt der Drosselstelle 53 verringert und eine entsprechend kleinere Drehzahl eingestellt werden.

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Am Stellkolben 49 ist ein Plansch 56 vorgesehen, in dessen Nut 57 ein fest mit dem Magnetkern 39 verbundener Zapfen 58 · gleitet, so daß der Stellkolben 49 nicht verdrehbar ist.

Bei beiden Ausführungsbeispielen erfolgt das Abschalten der Hagnetspule 35 beim Einlegen des der höchsten Schleppergeschwindigkeit entsprechenden Ganges. Durch den verringerten Drosselquerschnitt 23 bzw. 59 wird die Drehzahl des Motors und damit die höchste Schleppergeschwindigkeit entsprechend den gesetzlichen Bestimmungen begrenzt.

Der die Maximaldrehzahl bestimmende größtmögliche Drosselquerschnitt 23,59» auf den durch Abschalten des Magneten von Normalbetrieb aus umgeschaltet wird, ist bei beiden Ausführungsbeispielen durch Verdrehen des gesamten Elektromagneten 32 im Pumpengehäuse 1 voreinstellbar. Hierfür sind wie in Fig. 4 dargestellt, im Flansch 60 des Gehäuses des Elektromagneten 32 Langlöcher 61 vorgesehen, so daß bei Lockern der Befestigungsschrauben 62 der Magnet verdreht werden kann, wonach die Schrauben 62 wieder angezogen werden. Beim ersten Ausführungsbeispiel ändert sich durch ein Verdrehen des Elektromagneten 32 die Lage des Zapfens 34 bezüglich der Ausnehmung 311 beim zweiten Ausführungsbeispiel die Lage der schrägen Steuerkante 55 bezüglich der Bohrung 53·

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Claims

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Ansprüche

/ LjKraftstoff einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit ^-^ Änderung der geförderten Kraft st off menge in Abhängigkeit von der Drehzahl durch Unterbrechen der Pumpenförderung mindestens bei Erreichen der Maximaldrehzahl infolge Aufsteuerns eines Entlastungskanals des Pumpenarbeitsraums während des Förderhubs des Pumpenkolbens mittels eines hin- und hergehenden Regelgliedes, das durch die Flüssigkeit einer synchron mit der Hauptpumpe angetriebenen Hilfspumpe im Sinne seines Hingangs angetrieben wird und während seines Rückgangs dadurch gebremst wird, daß es wenigstens einen Teil- der Flüssigkeit die seinen Hingang verursacht hat, durch mindestens eine Drossel mit willkürlich änderbarem Querschnitt hindurchpressen muß, so daß bei einem bestimmten Drosselquerschnitt und Erreichen einer bestimmten Drehzahl das Regelglied infolge Eintretens des sogenannten "flüssigen Anschlags" nicht mehr in seine Ausgangslage zurückläuft, wobei der größtmögliche voreinstellbare Querschnitt, die Maximaldrehzahl begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß der bei Normalbetrieb die Maximaldrehzahl begrenzende

(30-39) größtmögliche Querschnitt(23»23')durch entsprechende Mittel/, insbesondere abhängig von dem Gang eines Wechselgetriebes, auf einen kleineren größtmöglichen Querschnitt umschaltbar ist, wodurch die Maximaldrehsaiil herabgesetzt wird»

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2. Kraft st off einspritzpumpe nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Drosselschieber (24), an dem die eigentliche Regeldrossel (25) angeordnet ist, und dem von außen zu betätigenden Stellglied (41,43), mit dessen Hilfe der Drosselschieber24)zur Änderung des Regeldrosselquerschnitts (23) verstellt wird, ein bei einem bestimmten Widerstand nachgebendes Übertragungsglied (42) angeordnet ist, und daß der Drosselschieber (24) zur Änderung des die Maximaldrehzahl bestimmenden größtmöglichen Querschnitts (23) durch eine Verriegelung (30 bis 3*0 am weiteren in Richtung Vergrößerung des Querschnitts (23) bewirkenden Verdrehen gehindert wird.
3. Kraftstoff einspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselschieber (24) zur Änderung des Querschnitts (23) in an sich bekannter Weise verdrehbar ist und daß die Verriegelung (30 bis 34) mittel," eines Elektromagneten (32) bewirkt wird, wobei ein Riegel (33»34) in entsprechende Nuten (31) eines Drehhebels (30) des Drosselschiebers (24) greift.

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4. Kraftstoff einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung in an sich bekannter Weise zwei Drosseln (23'»59) hintereinander geschaltet sind, von denen die erste (23') zur Normaldrehzahlregelung dient, die zweite (59) den die Maximaldrehzahl, begrenzenden größtmöglichen Querschnitt bestimmt, wobei die zweite Drossel (59) zwei Schaltstellungen mit unterschiedlichem Querschnitt aufweist.
5. Kraftstoff einspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die erste Drossel (23*) an einem im üfumpengehäuse verdrehbaren Drosselschieber (24*) angeordnet ist, und ihr Querschnitt (23') mittels einer am Drosselschieber (24·) angeordneten schrägen Steuerkante (25') änderbar ist und daß die zweite Drossel (59) zwischen einem zweiten Drosselschieber (49) und dem erstgenannten Drosselchieber (24¹) gebildet wird, in dessen Zentralbohrung (48)' der zweite Drosselschieber (49) axial verschiebbar gleitet und mit einer Ringnut(52) ausgestattet ist, deren eine schräge Stirnkante (55) Je nach axialer Lage dieses,zreicen Drosselschiebers (49) den Querschnitt (59) einer im ersten Drosselschieber (24¹) verlaufenden Bohrung (53) steuert.

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Robert Bosch GmbH E. ?A65 Su/Wa

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6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4- oder 5» dadurch

gekennzeichnet, daß die Umschaltung der zweiten Drossel

(59) elektromagnetisch (32) erfolgt. /

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